Способ маскирования аналоговых речевых сигналов



Способ маскирования аналоговых речевых сигналов
Способ маскирования аналоговых речевых сигналов
Способ маскирования аналоговых речевых сигналов
Способ маскирования аналоговых речевых сигналов
Способ маскирования аналоговых речевых сигналов
Способ маскирования аналоговых речевых сигналов

 


Владельцы патента RU 2546614:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") (RU)

Изобретение относится к средствам маскирования аналоговый речевых сигналов и может быть использован в системах связи силовых ведомств. Технический результат заключается в сокращении времени выполнения преобразования. Аналоговый речевой сигнал дискретизируется со стандартной частотой 8000 Гц. Дискретизированный речевой сигнал поступает на вход полосового фильтра с полосами среза 0,3 кГц и 3,4 кГц. Над отфильтрованным сигналом выполняется дискретное преобразование Фурье, в результате которого получаются коэффициенты разложения. Далее выполняется перестановка коэффициентов разложения в обратном порядке. После этого выполняется обратное дискретное преобразование Фурье, после которого спектр речевого сигнала становится инверсным по отношению к первоначальному. Особенностью предлагаемого преобразования является то, что сигнал становится инверсным по времени. 6 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи силовых ведомств. Для защиты акустического речевого сигнала от прямого прослушивания предлагается маскировать акустический сигнал. Наиболее известным и простым способом маскирования передаваемых речевых сигналов является способ инверсии их спектра, когда низкие частоты исходного спектра становятся верхними, а верхние нижними.

Известен «Способ засекречивания информации в канале связи», заявка Великобритании 2196816, H04K 1/04, 1988 г. В этом способе система засекречивания основана на чередующейся через случайные промежутки времени передаче речевого сигнала без инверсии спектра и с инверсией спектра. Генерирование сигнала управления инверсией спектра осуществляется генератором случайных промежутков времени.

К достоинствам способа можно отнести способность работы в полосе стандартного телефонного канала, возможность организации большого ансамбля кодов за счет изменения структуры псевдослучайной последовательности, естественность звучания. Однако способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что на выходе кодера отдельные слова могут прослушиваться разборчиво. Это обусловлено тем, что псевдослучайная последовательность имеет серии элементов одинакового знака. За время длительности одной серии исходный речевой сигнал передается без преобразования и искажения, поэтому некоторые слова на выходе кодера могут разборчиво прослушиваться.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в заявке №94000682 «Аппаратура передачи и приема замаскированных речевых сообщений», принятый за прототип. В этом способе для снижения разборчивости речи на выходе кодера предлагается производить попеременное пропускание входного речевого сигнала через низкочастотный и высокочастотный фильтры и компенсацию возникающих частотных искажений в декодере. К достоинствам этого способа можно отнести то, что на выходе кодера ухудшается разборчивость речи. Однако способ не предусматривает осуществление инверсии речевого сигнала по времени. Кроме того, в блоке инвертирования спектра используется операция модуляции с переносом спектра информационного сигнала в область более высоких частот и фильтрация информационного сигнала в области более высоких частот. При демодуляции осуществляется перенос отфильтрованного сигнала в область низких частот и его фильтрация. Кроме того, при обработке на более высоких частотах информационного сигнала увеличивается энергия информативного сигнала, что приводит к повышению вероятности утечки информации по техническим каналам. На фиг.1 и фиг.2 показаны временная диаграмма и спектр исходного сигнала в полосе 0,3-3,4 кГц. На фиг.3 и фиг.4 показаны временная диаграмма и спектр замаскированного сигнала в полосе 0,3-3,4 кГц по способу-прототипу.

Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что в блоке инвертирования спектра за одну операцию выполняется одновременно инвертирование речевого сигнала по спектру и инвертирование речевого сигнала по времени, что позволяет сократить время выполнения преобразований в цифровом виде.

Суть предлагаемого изобретения состоит в следующем. Речевой сигнал проходит через входной полосовой фильтр, после чего выполняется инверсия спектра.

Согласно предполагаемому изобретению для инверсии сигнала по спектру и по времени осуществляется:

- прямое дискретное преобразование Фурье;

- обнуление коэффициентов разложения вне полосы 0,3-3,4 кГц;

- перестановка коэффициентов разложения в полосе 0,3-3,4 кГц в обратном порядке;

- обратное дискретное преобразование Фурье с переставленными коэффициентами.

Способ осуществляется следующим образом. Изначально аналоговый речевой сигнал дискретизируется со стандартной частотой 8000 Гц. Далее дискретизированный речевой сигнал поступает на вход полосового фильтра с полосами среза 0,3 кГц и 3,4 кГц. Таким образом, на выходе полосового фильтра спектр сигнала занимает полосу частот 0,3-3,4 кГц, что необходимо для передачи его по стандартному каналу тональной частоты. Над отфильтрованным сигналом выполняется дискретное преобразование Фурье, в результате которого получаются коэффициенты разложения. Далее выполняется перестановка коэффициентов разложения в обратном порядке. После этого выполняется обратное дискретное преобразование Фурье, после которого спектр речевого сигнала становится инверсным по отношению к первоначальному. Особенностью предлагаемого преобразования является то, что сигнал становится инверсным по времени. Далее замаскированный речевой сигнал передается в канал связи. На фиг.5 и фиг.6 показаны временная диаграмма и спектр замаскированного сигнала в полосе 0,3-3,4 кГц по предложенному способу.

Достоинством предлагаемого способа по отношению к устройству-прототипу можно считать то, что в процессе инверсии спектра информативные сигналы на более высокой частоте не появляются.

Способ маскирования аналоговых речевых сигналов иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 показана временная диаграмма речевого сигнала, соответствующего слову «маскирование». На фиг.2 показан спектр этого сигнала. На фиг.3 показана временная диаграмма речевого сигнала, соответствующего слову «маскирование», с проинвертированным спектром по способу-прототипу. На фиг.4 показан спектр этого сигнала. На фиг.5 показана временная диаграмма речевого сигнала, соответствующего слову «маскирование», с проинвертированным спектром по предложенному способу. На фиг.6 представлен спектр этого сигнала.

Как видно из представленных чертежей, перестановка коэффициентов разложения обеспечивает одновременно инверсию сигнала по спектру и инверсию сигнала по времени.

Способ маскирования аналоговых речевых сигналов, включающий фильтрацию речевого сигнала полосовым фильтром и инверсию спектра, отличающийся тем, что одновременно с инверсией сигнала по спектру происходит его инверсия по времени за счет прямого дискретного преобразования Фурье, обнуления коэффициентов разложения вне полосы 0,3-3,4 кГц, перестановки коэффициентов разложения в полосе 0,3-3,4 кГц в обратном порядке, обратного дискретного преобразования Фурье с переставленными коэффициентами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для защиты информации средств вычислительной техники, автоматизированных рабочих мест, проводных линий связи от утечки информации в результате побочных электромагнитных излучений и наводок.

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для защиты информации средств вычислительной техники от утечки информации. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системе связи с широкополосными сигналами. .

Изобретение относится к способам кодирования и декодирования видеосигналов. .

Изобретение относится к способу и устройству для шифрования и дешифрования речи при передаче речевых сигналов, присутствующих в составе систем для передачи речевых сигналов, оснащенных устройством предварительной обработки, предназначенным, во-первых, для преобразования речевого сигнала в цифровую форму и согласования передаваемого сигнала с заданным каналом передачи и/или, во-вторых, для преобразования принимаемого сигнала в цифровую форму и согласования принимаемого сигнала, преобразованного к нормированному виду, с усстройством воспроизведения речи.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в телефонной и радиосвязи. .

Изобретение относится к области связи, а именно к радиосвязи, телефонной, телеграфной, космической связи, а также к системам передачи данных. .

Изобретение относится к средствам психофизиологического обследования человека по различным каналам взаимодействия с техническими средствами и может быть использовано для определения психоэмоционального состояния при реализации перцептивных услуг в полимодальных инфокоммуникационных системах, а также при проведении профессионального психофизиологического отбора.

Настоящее изобретение относится к средствам для кодирования и декодирования. Технический результат заключается в улучшении качества звука, вызванном кодированием аудиосигналов.

Изобретение относится к средствам кодирования и декодирования основывающихся на объектах аудиосигналов. Технический результат заключается в предоставлении средств кодирования и декодирования аудио.

Изобретение относится к области кодирования и декодирования аудио сигналов. Технический результат заключается в обеспечении адаптации правил отображения информации энтропийного декодирования к статике сигнала.

Изобретение относится к средствам обработки многоканальных аудио или видеосигналов с использованием переменного направления предсказания. Технический результат заключается в повышении качества аудио или видео.

Изобретение относится к средствам кодирования с использованием сокращенной кодовой книги с адаптивной установкой в исходное положение. Технический результат заключается в снижении объема информации, передаваемой от приемной стороны передающей стороне.

Изобретение относится к средствам кодирования аудиосигналов и относящейся к ним пространственной информации в формат, не зависящий от схемы воспроизведения. Технический результат заключается в обеспечении технологии, способной представлять пространственный аудиоконтент независящим от демонстрационного способа методом.

Изобретение относится к средствам обновления блока обработки кодера или декодера для использования модулированной трансформанты размером, превышающим заданный размер.

Изобретение относится к устройству преобразования речевых сигналов из аналоговой в цифровую форму в цифровых телефонных аппаратах. Технический результат заключается в повышении качества передачи речевого сигнала по цифровым каналам связи с малой скоростью передачи при одновременном упрощении схемы устройства.

Изобретение относится к кодированию и декодированию многоканального аудисигнала. Технический результат заключается в улучшении характеристик кодера-преобразователя для модифицированного дискретного косинусного преобразования (МДКП) с временной деформацией, обеспечении эффективного битрейта при сохранении и/или передаче многоканального аудиосигнала.

Аппаратный блок для расширения сжатого аудио сигнала в расширенный аудио сигнал, содержащий один или более расширенный аудио канал, включающий в себя модуль обработки параметров, настроенный на применение параметров расширения для расширения сжатого аудио сигнала и получения расширенного аудио сигнала. Модуль обработки параметров настроен на применение сдвига фаз к сжатому аудио сигналу и получение сдвинутой по фазе версии сжатого аудио сигнала при сохранении декоррелированного сигнала неизменным по фазе. Модуль обработки параметров, кроме того, настроен на суммирование сдвинутой по фазе версии сжатого аудио сигнала с декоррелированным сигналом и получение расширенного звукового сигнала. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх